[发明专利]一种大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置及模拟方法

权利要求书

1.一种大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置，大型储罐(12)包括储罐外壁(13)和罐顶(17)，大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置包括环形水管道(1)、环形液态丙烷管道(2)、液态丙烷管道(3)、常温水管道(4)、自动点火装置(10)和圆柱形靶材(9)，其特征在于，所述的罐顶(17)的中心外表面处固定有靶材底座(11)，靶材底座(11)上固定有圆柱形靶材(9)，所述的罐顶(17)外表面上设置有自动点火装置(10)；

所述的罐顶(17)上方固定设置有若干呈环形排布的环形水管道支座(14)，环形水管道支座(14)沿罐顶(17)边沿设置，所述的环形水管道支座(14)环绕圆柱形靶材(9)设置，环形水管道(1)通过管卡固定在环形水管道支座(14)上；所述的环形水管道(1)一端与常温水管道(4)连接，另一端用环形水管道出口封头(5)密封；所述的环形水管道(1)表面上均匀开有若干个孔，每个孔上均焊接有环形水管道喷嘴(7)，环形水管道喷嘴(7)的出口为扇形，环形水管道喷嘴轴线(19)指向圆柱形靶材(9)的柱面并与水平面的夹角为15°～60°；

所述的罐顶(17)上方固定设置有若干呈环形排布的环形液态丙烷管道支座(15)，所述的环形液态丙烷管道支座(15)环绕圆柱形靶材(9)设置，所述的环形液态丙烷管道支座(15)位于环形水管道支座(14)的内侧，环形液态丙烷管道(2)通过管卡固定在液态丙烷管道支座(15)上，所述的环形液态丙烷管道(2)一端与液态丙烷管道(3)连接，另一端用环形液态丙烷管道封头(6)密封；所述的环形液态丙烷管道(2)的表面均匀开有若干个孔，每个孔上均焊接有环形液态丙烷管道喷嘴(8)，所述的环形液态丙烷管道喷嘴(8)出口为扇形，环形液态丙烷管道喷嘴的轴线(22)指向圆柱形靶材(9)的柱面，并与水平面的夹角为15°～60°。

2.根据权利要求1所述大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置，其特征在于，所述环形水管道(1)的中心与罐顶(17)中心重合，环形水管道(1)的环形平面高度低于储罐外壁(13)的高度；所述的环形水管道(1)的环形直径比罐顶(17)直径小100mm～1000mm；所述的形液态丙烷管道(2)的环形直径比罐顶(17)直径小100mm～1000mm，且小于所述环形水管道(1)的直径。

3.根据权利要求1所述大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置，其特征在于，所述的相邻的环形水管道支座(14)之间间距为100mm～1000mm；所述的相邻的环形液态丙烷管道支座(15)之间间距为100mm～1000mm之间。

4.根据权利要求1所述大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置，其特征在于，所述的环形水管道(1)上相邻孔之间间隔弧长为50mm～500mm；所述的环形液态丙烷管道(2)表面上的相邻小孔之间的间隔弧长为50mm～500mm。

5.根据权利要求1所述大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置，其特征在于，所述罐顶(17)为拱顶或者平顶。

6.根据权利要求1所述大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置，其特征在于，所述的圆柱形靶材(9)由耐高温材料制作，圆柱形靶材(9)的高度为200mm～2000mm。

7.使用上述任一权利要求所述大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置进行火灾模拟的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)常温水由常温水管道(4)输送至大型储罐(12)的罐顶(17)上的环形水管道(1)中，之后从环形水管道喷嘴(7)射出到圆柱形靶材(9)的柱面并沿着圆柱形靶材(9)柱面流下；

(b)液态丙烷由液态丙烷管道(3)输送至环形液态丙烷管道(2)中，之后从环形液态丙烷管道喷嘴(8)射出到圆柱形靶材(9)的柱面并沿着圆柱形靶材(9)柱面流下；

(c)液态丙烷沿着圆柱形靶材(9)柱面流下在罐顶(17)四周流动的过程中，与沿着圆柱形靶材(9)柱面流下的常温水接触并不断气化；

(d)开启自动点火装置(10)，点燃储罐顶部的气化的丙烷气体并引燃整个储罐顶部表面，模拟形成储罐罐顶全液面明火火灾。

8.根据权利要求7所述使用大型储罐罐顶全液面火灾模拟装置进行火灾模拟方法，其特征在于，所述液态丙烷管道(3)和常温水管道(4)提供的流体压力应保证从环形水管道喷嘴(7)喷出的水、环形液态丙烷管道喷嘴(8)喷出的液态丙烷能够喷射到圆柱形靶材(9)表面。